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化工原理课程设计 分离苯—苯乙烯混合液的浮阀塔工艺设计 课程设计任务书 苯－苯乙烯混合液的常压连续蒸馏塔设计 一、工艺要求： 日处理原料量80吨，一天按20小时工作时计算。原料液中轻组分含量41%，要求塔顶馏出液中轻组分含量不低于96%，釜液中重组分含量不低于96%（以上均为质量含量）。 二、设计条件 1、操作压力：常压 2、进料热状况 自选 3、回流比 自选 三、塔板类型：塔 设计任务 1、精馏塔的物料衡算 2、塔板数的确定 3、精馏塔的工艺条件及有关数据的计算 4、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 5、塔板主要工艺尺寸的计算 6、塔板的流体力学验算 7、塔板负荷性能图 8、精馏塔接管尺寸计算 9、绘制工艺流程图 10、对设计过程的评述和有关问题的讨论 目录 第一部分 概述 1.1设计目标 4 1.2设计任务 4 1.3设计条件 5 1.4设计内容 5 1.5工艺流程图 5 第二部分 工艺设计计算 一、设计方案的确定 7 二、精馏塔的物料衡算 7 2.1原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分数 7 2.2原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量和质量分数 7 2.3物料衡算原料处理量 7 三、塔板数的确定 8 3.1理论板层数的求取 9 3.2相对挥发度 9 3.3进料状态参数 9 3.4最小回流比 9 四、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 11 4.1操作压强计算 11 4.2操作温度计算 12 4.3平均摩尔质量计算 12 4.4平均密度计算 13 4.5液相平均表面张力计算 14 五、精馏塔的塔体工艺尺寸计算 15 5.1精馏段塔径的计算 15 5.2精馏塔的有效高度的计算 17 六、塔板主要工艺尺寸的计算 17 6.1溢流装置计算 17 6.2塔板布置 21 6.3筛孔数与开孔率 23 七、筛板的流体力学验算 24 7.1气体通过干板压降 25 7.2雾沫夹带量的验算 26 7.3液泛验算 27 八、塔板负荷性能图 28 8.1漏液线 28 8.2雾沫夹带线 29 8.3液相负荷下限线 29 8.4液相负荷上限线 30 8.5液泛线 30 九、接头管设计 33 9.1接管尺寸 33 9.2回流管管径 34 9.3塔底进气管 34 9.4加料管管径 34 9.5料液排出管管径 34 十一、有关问题的讨论 36 设计一览表 38 操作方案的说明： 38 总结 38 参考文献 39 第一部分 概述 1.1设计目标 分离苯与苯乙烯混合液的浮阀式精馏塔设计 1.2设计任务 日处理原料量80吨，一天按20小时工作时计算。原料液中轻组分含量41%，要求塔顶馏出液中轻组分含量不低于96%，釜液中重组分含量不低于96%（以上均为质量含量）。 ;y = T/℃ 80.1 90 100 110 120 130 140 145 α 7.54 6.97 6.47 6.08 5.70 5.38 5.27 x 1 0.709 0.493 0.329 0.207 0.111 0.034 0 y 1 0.998 0.872 0.761 0.613 0.416 0.159 0 3.3进料状态参数 有内插法可求出进料126℃，时泡点为88℃，平均温度 （126℃+88℃)/2=107℃下 苯的比热熔CpA=2.140kJ/（kgK） 苯乙烯的比热容CpB=3.014kJ/（kg·K） 平均比热Cpm=2.140×78×0.481+0.519×104×3.014=242.97kJ/（kmol·K） 苯的汽化热=380kJ/kg 苯乙烯的汽化热=379.7kJ/kg 平均汽化rm=380×0.481×78+0.519×104×379.7=34751.53kJ/kmol